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影响齿轮噪音的因素与解决

 2014-08-14 09:10:04 浏览量:50

 

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一。齿轮类型对噪音的影响: 不同类型的齿轮,由于它们的几何特性不同,将有不同形式的啮合过程。 例如:在载荷与速度相同的条件下,斜齿轮的噪音可比直齿轮低3~10dB; 二。压力角对齿轮噪音的影响: 为了传递一定的功率须保待F为定值。如果增大压力角a,就得增大齿面法向力Fn,这在具有摩擦力的实际齿面上就会增大节线冲力和啮合冲力,因而导致振动和噪音级的增大。 虽齿轮中心距误差并不影响渐开线齿形的准确啮合,但其变动却引起工作压力角周期性变化。 例如:齿轮在轴上的偏心,将以齿轮的回转频率改为变其中心距,这样势必调制齿轮传动的振动和噪音的频率,调制的幅值将取决于偏心量的大小。 三。重合度对齿轮噪音的影响: 轮齿在传递载荷时有不同程度数变动。这样在进入和脱离啮合的瞬间就会产生沿啮合线方向的啮合冲力,因而造成扭转振动和噪音。 如果增加瞬间的平均齿数,即增大重合度,则可将载荷分配在较多的齿上,使齿面单位压力减小,从而减小轮齿的变形,改善进入啮合和脱离啮合时的冲击情况,因此也降低了齿轮传动的扭转振动和噪音。 重合度由1.19增大至2.07时在1000rpm时降低噪音4dB,而在2000rpm时降低噪音6dB。 对斜齿轮,可通过改变螺旋角β和齿宽b而增大重合度,而且可大大超过直齿轮,但螺旋角也不宜过大,否则另引起轴向振动。 增加齿数,大齿顶高系数或减少压力角均可增大重合度,减少振动和降低噪音。 四。齿轮精度对噪音的影响: 齿轮噪音受齿轮精度的影响极大,降低齿轮噪音的第一步就是提高齿轮精度,对精度极度低的齿轮,采用其它任何降噪音措施都是徒劳的。 在单项误差这中,影响最大的是齿距(基节或周节)和齿形两项: 1. 齿距: 噪音与基节误差成正比例增减,当转速增高或者负荷增大时,噪音增减的梯度也增大,而且,在齿轮一转中,即使有一个齿距误差较大,则噪音也明显增大。 2. 齿形: 只给出齿形误差的大小,并不能判断出其对噪音的影响,重要的是齿形的误差形状,例如在节点附近的”中凹“会使噪音增加很多。 3. 齿圈径向跳动 由于音的调制,在齿轮噪音里有时产生多种尖叫音,偏心等引起周节的连续变化,产生在齿轮回转频率有关的长周期噪音,人耳对此十分敏感,特别在高速时影响很大。 4. 齿面粗糙度与浓度: 齿轮误差对噪音的影响很大,特别在此啮合频率高的领域里,声压级相当高,发出难听的声音。 五。齿轮参数,结构形状对噪音的影响: 1.齿轮直径: 若将圆柱齿轮当作圆板,则按声学原理其周围辐射的噪音取决于它的声辐射面积,所以增大齿轮直径将降低噪音不利。 2.齿宽: 齿宽与轮齿的弯曲变化成正比。噪音随着齿宽增加而减小,但是对于加工精度差的齿轮,在大的载荷下弯曲变形对加大齿宽的影响不大,因此,啮齿冲力和噪音并不有所降低。此外,增大齿宽将容易增大由于制造和安装齿轮带来的齿向误差,这对降低啮合冲力和噪音将有极大的影响。 3.齿坯结构: 圆柱齿轮坯的结构形状一般有整体形和辐板形两种。辐板形齿坯噪音较高。降低辐板形齿坯噪音可用阴尼环,厚的齿坯有较好的振幅衰减性能。 六。轮加工工艺方法对噪音的影响: 1.滚齿工序 A滚刀安装后,径向跳动量不大于0.020mm. B控制好剃前滚刀前刃面的径向误差,齿距等分误差与累积误差。 C.齿圈的径向跳动比标准公差压缩1/3,齿轮端面跳动同样控制在0.020以内。 D齿面光洁度不低于△5。 2. 剃齿工序: A剃齿刀修形: 大于55齿的齿轮用标准剃齿加工,小于55齿的齿轮,则采用修形刀加工,修形量较小,一般0.020mm左右。 B对转速较高的齿轮,采用剃鼓形齿,鼓形量不大于0.02mm,对非鼓形齿则力示其接触斑点尽量控制在齿形中部区域。 上速两项措施对提高齿轮传动平稳性,减少冲击和降低噪音是比较有效。 3.热处理工艺: 应采用高频淬火,严格控制淬火规程,减少齿轮变形为珩齿创造条件。

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